晋能有限责任公司2015年重点科技创新项目计划立项建议书项目名称：区域瓦斯治理技术研究 申报单位(盖 章)：晋中紫金煤业有限公司 申报日期：2014.10.24联系人：武全珍 联系电话：15392676008电子信箱：ZJMYWQZ@163 一、项目的意义和必要性 紫金公司基建井煤层具有埋藏深、瓦斯强吸附性和低透气性的特点。现揭露的6#煤区域瓦斯含量、压力较大，均超过瓦斯抽采达标要求的8m3/t，0.74MPa。为严格树立“不掘突出头，不采突出面”的理念。坚持高瓦斯煤层必须采取区域瓦斯治理措施并达标后方可进行采掘作业的规定。根据上级部门精神文件，结合矿井实际情况，结合公司领导多次研究决定，在6#煤层下施工底板岩巷，研究利用在底板岩巷向上覆煤顺槽施工穿层钻孔的区域瓦斯治理措施，通过加大抽采力度，实现上部煤顺槽的安全生产。 项目研究的重要性和紧迫性： 1.我公司基建井为高瓦斯矿井，吨煤瓦斯含量较大，透气性差。在煤层中施工顺层钻孔抽采瓦斯，无论在空间上还是在时间上都受到较大局限，经过一段时间的抽采很难使吨煤瓦斯含量降至规定以下，严重制约了煤顺槽的掘进速度，影响了采掘衔接。 2. 瓦斯抽采参数并未实际考察。底板岩巷钻场穿层钻孔抽采半径是根据经验数据确定，没有系统的实践、理论依据，钻空位置、深度、数量、角度、间距等钻孔瓦斯参数仅为参考值，可能造成钻孔工程量不足、延长抽采时间、抽采效果不佳。 3.根据我公司对瓦斯智力的要求，参照基建井的实际地质条件及煤层的赋存情况，对底板岩巷巷道层位布置变化进行探索，研究底板岩巷合理的布置层位。 4.研究合理布置底板岩巷，实现作为煤巷掘进巷道的回风巷及工作面回采期间的配风案的方案。 因此，针对紫金公司基建井的特点，开展矿井区域瓦斯治理技术研究，掌握矿井瓦斯赋存规律；采用底板岩巷进行煤巷掘进条带预抽，并确定出底板岩巷的合理位置及布置布置参数；现场考察处穿层/顺层钻孔瓦斯抽采参数，并对现有瓦斯抽采参数进行优化，确保煤顺槽掘进的安全施工，对提高矿井瓦斯的抽采率，实现瓦斯抽采达标起到重要的作用。 二、现有工作基础和条件 在本项目开始前，我公司基建井已请相关科研院所的专家到现场实地考察，并对国内外瓦斯治理技术进行探讨，具备瓦斯抽采、治理的基础和技术支撑，在项目实施过程中，能得到省市公司的支持。 为保证项目的顺利实施，我公司基建井从外引进了责任心强、能力强、素质高、有丰富经验的管理人员，同时招工为招生，重点培养一大批大中专毕业生。为以后的安全生产、瓦斯治理奠定了坚实的基础。 目前，通过1601胶带顺槽底板岩巷的穿层的施工、瓦斯的抽采等方面，均有了一定的经验，为下一步项目的实施打下了坚实的基础。 三、主要研究内容与进度安排 以底板岩巷的掘进与底板岩巷瓦斯预抽为研究对象，研究随底板岩巷的掘进，钻场穿层钻孔布置及抽放效果的情况，对底板岩巷的顶板分析，来确定底板岩巷的参数。 一、主要研究内容： 1.6#煤层瓦斯基本参数测定 主要测定6#煤层瓦斯含量、瓦斯压力、煤层瓦斯吸附常数、坚固性系数、孔隙率及工业分析等。通过对瓦斯基本参数测定结果分析，准确掌握6#煤层瓦斯赋存规律，为指导矿井安全生产提供基础数据和方向。 2.建立动态瓦斯地质分析系统 根据6#煤层瓦斯基本参数测定结果和赋存规律，建立一套动态瓦斯地质分析系统。一方面研究地质构造对瓦斯的作用，掌握瓦斯分析规律和储存状态；另一方面为实现动态瓦斯地质分析技术，完成瓦斯地质信息的数字化，同时开发矿井瓦斯地质分析系统，实现智能动态化管理。 3.底板岩巷合理位置优化 根据基建井煤岩赋存特征，并结合瓦斯治理的要求，采用理论分析和数值模拟方法，对底板岩巷的布置位置、巷道断面、支护参数进行研究，并进行现场考察，研究的除底板岩巷最优化布置位置。 4.穿层/顺层钻孔抽采参数优化考察 通过现场考察穿层/顺层钻孔抽采时间与抽采量关系、抽采时间与抽采钻孔间距的关系，分析出当前抽采负压与抽采钻孔孔径条件下的钻孔有效抽采半径，根据抽采半径的确定，研究分析出底板岩巷抽采钻场的合理间距。通过穿层/顺层钻孔抽采半径的考察，形成紫金公司区域预抽钻孔布置系统，合理优化钻孔参数。 最终对上覆煤掘进期间的瓦斯治理效果进行检验，掌握实测数据，确定底板岩巷预抽上覆条带煤层瓦斯达到抽采达标的目的。 二、项目研究工期：二年，具体如下： 四、主要技术经济指标、知识产权归属 一、利用底板岩巷方位钻孔预抽煤顺槽瓦斯，是降低发丝用储量的有效瓦斯治理措施。完成本项目的技术难题和科技创新攻关成果如下： 1、实现我公司抽采达标，变高瓦斯煤层为低瓦斯开采； 2、取得我公司区域瓦斯治理技术新突破； 3、优化煤层预抽参数，得到合理布置参数和合理的预抽时间； 4、形成一整套适合我公司的瓦斯治理体系和抽采达标评判体系，并形成适合我公司的瓦斯防治技术及管理标准； 在本项目研究期间，随时记录项目的进展情况，以便于以后的推广利用。 二、本研究项目以紫金公司本，中煤科工集团，沈阳研究院为依托，采用合作，专业化服务或 工程等多种合作模式进行